我国科学家发现新型高温超导体：镍氧化物展现压力诱导体超导电性

 近日，我国科学家在超导材料研究领域取得了重大突破。复旦大学物理学系赵俊教授团队成功生长出高质量的三层镍氧化物单晶样品，并证实了其中具有压力诱导的体超导电性，其超导体积分数高达86%。这一研究成果于北京时间7月17日晚在国际权威学术期刊《自然》上发表，并受到了广泛的关注。

赵俊教授团队利用高压光学浮区技术，在特定的高氧压环境中，保持高温和尖锐的温度梯度，成功合成了纯相三层La4Ni3O10镍氧化物单晶样品。这一生长过程极为复杂，因为镍氧化物单晶样品的生长条件十分苛刻，需要精确控制各种参数以避免出现成分混杂和氧缺陷。

通过一系列中子衍射和X射线衍射测量，研究团队精确测定了材料的晶格结构和氧原子坐标及含量，发现这批样品中几乎没有顶点氧缺陷。这一发现为镍氧化物在高温超导领域的应用奠定了基础。

更重要的是，研究团队在69吉帕的压力下，观察到了La4Ni3O10单晶样品的超导零电阻现象，超导临界温度达到了30开尔文。根据抗磁性数据估算，该单晶样品的超导体积分数高达86%，这一比例与铜氧化物高温超导体相近，有力证明了镍氧化物的体超导性质。

赵俊教授表示：“高温超导研究的突破大多由实验特别是新超导体的发现驱动，迄今为止还有很多现有理论无法完全解释的现象。”此次发现不仅丰富了高温超导材料家族，更为人们理解高温超导机理提供了新的视角和平台。

镍氧化物因其与铜氧化物在元素周期表中的相近位置，长期以来被视为实现高温超导电性的重要候选材料之一。然而，由于生长条件的苛刻和容易出现氧缺陷等问题，镍氧化物的超导性能一直难以得到充分发挥。赵俊教授团队的这一发现，不仅克服了这些难题，还显著提高了镍氧化物的超导体积分数，为未来的应用提供了可能。

这一研究成果的发表，标志着我国在高温超导材料研究领域迈出了重要一步。未来，随着研究的深入和技术的不断进步，镍氧化物有望成为新一代高温超导材料，广泛应用于电力传输和储能、医学成像、磁悬浮列车、量子计算等领域，为科技进步和社会发展做出重要贡献。